Teori Big Bang menjelaskan bahwa alam semesta bermula dari satu titik tunggal yang sangat padat dan panas sekitar 15 miliar tahun lalu. Letupan besar ini menyebabkan alam semesta terus berkembang dan mengembang hingga hari ini.

1. PENGENALAN ASTRONOMI &
FIZIK MODEN
1. Pengenalan Astronomi

2. HASIL PEMBELAJARAN
• Di akhiran pembelajaran dalam bab ini, pelajar
dapat:
– Memberikan takrifan astronomi
– Menyatakan takrifan setiap unit astronomi
– Menjelaskan teori Big Bang
– Menggambarkan saiz alam semesta

3. UNIT PEMBELAJARAN
• PENGENALAN
• TEORI DEGUMAN BESAR
– Fasa 10-43 saat
– Fasa 10-37 saat
– Fasa 10-6 saat
– Fasa 3 minit
– Fasa 300, 000 tahun
– Fasa 1bilion tahun
– Fasa 15bilion tahun

4. UNIT PEMBELAJARAN
• BUKTI DEGUMAN BESAR
– Kesan Doppler
• PENGUKURAN ASTRONOMI
– Unit Astronomi (AU)
– Tahun Cahaya (ly)
• LATIHAN

5. PENGENALAN
• Astronomi ialah sains tertua di mana di awal
peradaban
• Astronomi - astron bermaksud bintang dan
nomos iaitu hukum
• Takrifan astronomi,
“Kajian saintifik tentang jirim di angkasa lepas,
terutamanya kedudukan, dimensi, taburan,
pergerakan, komposisi, tenaga dan evolusi
jasad samawi dan fenomenanya.”

6. TEORI DEGUMAN BESAR
• Awal kejadian bermula dengan satu titik
yang tunggal yang sangat mampat –
kesingularan
• Tidak stabil - letupan yang sangat dahsyat
(deguman besar atau big bang) - alam
semesta terus-menerus mengembang
sehingga ke hari ini.

7. • Pada permulaan kejadian alam, terdapat beberapa
fasa selepas kelahiran alam semesta tersebut. iaitu
Fasa 10-43 saat, 10-32 saat, 10-6 saat, 3minit, 300,000
tahun, 1bilion tahun dan akhir sekali, 15 bilion tahun.

8. Fasa 10-43 saat
• Dikenali sebagai kesingularan. Alam semesta ketika
itu akan mengalami pengembangan yang sangat
cepat melampaui laju cahaya dikenali sebagai
“inflasi”.

9. Fasa 10-37 saat
• Dikenali sebagai pasca-inflasi.
• Alam semesta berada dalam keadaan sup
kuark, elektron dan beberapa zarah yang lain.
• Suhunya sangat tinggi iaitu sekitar 1027 oC

10. Fasa 10-6 saat
• Kuark mulai bercantum sesama mereka
membentuk proton dan neutron

11. Fasa 3 minit
• Zarah proton dan neutron mula bercantum
membentuk nukleus
• Nukleus-nukelues ringan mula terbentuk.

12. Fasa 300, 000 tahun
• Elektron dan nukleus-nukleus mulai bergabung dan
membentuk atom.
• Kebanyakan atom-atom ringan mulai mendiami alam
semesta seperti hidrogen dan helium.

13. Fasa 1bilion tahun
• Daya graviti - gas hidrogen dan helium
bergabung lalu membentuk awan gergasi –
membentuk galaksi - membentuk bintang.
• Suhunya tidak lagi panas, iaitu pada -200 oC.

14. Fasa 15bilion tahun
• Galaksi-galaksi akan tertarik sesama mereka di
bawah kesan daya graviti dan membentuk
kluster galaksi.

15. Rumusan
• Letupan yang besar itu telahpun berlaku
sekitar 12-15 bilion tahun dahulu dan
dikatakan alam semesta terus mengembang
sehingga ke hari ini.
• Pengembangan mencapai titik genting - alam
semesta akan mengalami keruntuhan - alam
semesta mula mengecut dan kembali asal iaitu
titik kesingularan.

17. BUKTI DEGUMAN BESAR
• Dua bukti yang utama terhadap kajian
deguman besar iaitu,
– Kesan Doppler
– Sinaran latar kosmik yang dikesan oleh WMAP
(Wilkinson Microwave Anisotrpy Probe).
• Kita akan membincangkan tentang Kesan
Doppler sahaja.

18. Kesan Doppler
• Fenomena pemanjangan dan penguncupan panjang
gelombang.
• Christian Doppler pada tahun 1842 di Prague.
• Panjang gelombang boleh dihubungkan dengan frekuensi
melalui persamaan berikut,

19. UJI MINDA
• Kirakan frekuensi cahaya yang mempunyai
panjang gelombang 660nm.
Petunjuk:
– nm = nanometer = 10-9m
– laju cahaya, c = 3.0 x 108 ms-1

20. Kesan Doppler - Cahaya
• Kesan Doppler bagi kes cahaya lebih rumit - i kes
relativistik.
• Kesan Doppler ini dicerap oleh Edwin Hubble ke atas
pergerakan galaksi – anjakan merah.

23. PENGUKURAN ASTRONOMI
• Jarak pengukuran yang digunakan antara objek
samawi adalah sangat besar.
• Unit kilometer mahupun meter adalah sukar.

24. Unit Astronomi (AU)
• Unit Astronomi atau AU ditakrifkan sebagai jarak
purata antara bumi dan matahari.
1 AU = 1.50 x 108 m
(atau 150juta kilometer)

25. UJI MINDA
• Berapakah jarak dua objek dalam Unit
Astronomi (AU) dengan jarak 2.33 juta
kilometer?
• Berapakah pula jarak dua objek dalam
kilometer (km) dengan jarak AU, 15.9AU?

26. Tahun Cahaya (ly)
• Bagi jarak-jarak yang tersangat jauh, adalah
lebih baik digunakan laju cahaya dalam satu
tahun.
• Cahaya bergerak dengan kelajuan, 3.0 x 108
ms-1.

27. Unit ly
• Kita akan menggunakan jarak dan laju seperti
berikut:
d = c x t
d = jarak antara dua objek samawi
c = laju cahaya, 3.0 x 108 ms-1
t = masa
1 ly = 9.4607×1015 m (9.4607×1012 km)

28. UJI MINDA
• Daripada perbincangan unit AU dan ly,
berapakah anggaran bagi saiz satu sistem
solar?
– 10,000 ly
– 1 ly
– 100 AU
– 1 AU
– 100, 000km